Kandydat na gazowego olbrzyma znajduje się w strefie nadającej się do zamieszkania wokół Alfa Centauri A.
 |
| Wizja artystyczna pokazująca, jak mógłby wyglądać gazowy olbrzym krążący wokół Alfy Centauri A. Na ilustracji Alfa Centauri A jest przedstawiona w lewym górnym rogu planety, podczas gdy druga gwiazda podobna do Słońca w układzie, Alfa Centauri B, znajduje się w prawym górnym rogu. Nasze Słońce jest pokazane jako mała kropka światła pomiędzy tymi dwiema gwiazdami. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hurt (Caltech/IPAC) |
Astronomowie wykorzystali Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba do znalezienia mocnych dowodów na istnienie planety krążącej wokół gwiazdy w układzie potrójnym najbliższym naszemu Słońcu. Układ gwiazd Alfa Centauri, oddalony od Ziemi zaledwie o 4 lata świetlne, od dawna stanowi atrakcyjny cel w poszukiwaniach egzoplanet.
Układ składa się z pary krążących blisko siebie gwiazd, Alfa Centauri A i Alfa Centauri B, dwóch najbliższych Ziemi gwiazd podobnych do Słońca, a także słabego czerwonego karła Proximy Centauri. Chociaż istnieją trzy potwierdzone planety krążące wokół Proximy Centauri, potwierdzenie obecności innych planet otaczających podobne do Słońca bliźniaki Alfa Centauri A i Alfa Centauri B okazało się trudne.
Obserwacje Webba za pomocą instrumentu Mid-Infrared Instrument (MIRI) dostarczają jak dotąd najsilniejszych dowodów na istnienie gazowego olbrzyma krążącego w ekosferze Alfa Centauri A. Strefa zdatna do zamieszkania to obszar wokół gwiazdy, w którym temperatury mogą sprzyjać gromadzeniu się wody w stanie ciekłym na powierzchni planety.
Jeśli hipoteza się potwierdzi, planeta będzie najbliższą Ziemi, krążącą w ekosferze gwiazdy podobnej do Słońca. Jednak ze względu na to, że kandydatka na planetę jest gazowym olbrzymem, naukowcy twierdzą, że nie będzie ona sprzyjać życiu w znanej nam formie.
Wyniki przestawiono w dwóch artykułach przyjętych do publikacji w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters.
Skoro układ znajduje się tak blisko nas, znalezienie egzoplanet dałoby nam najlepszą okazję do zebrania danych o układach planetarnych innych niż nasz. Jednak są to niezwykle trudne obserwacje, nawet za pomocą najpotężniejszego teleskopu kosmicznego świata, ponieważ gwiazdy są bardzo jasne, bliskie i szybko poruszają się po niebie – powiedział Charles (Chas) Beichman, dyrektor wykonawczy NASA Exoplanet Science Institute w centrum astronomicznym IPAC Caltech i starszy naukowiec w JPL.
Pierwsze obserwacje układu przez zespół miały miejsce w sierpniu 2024 roku za pomocą urządzenia na pokładzie MIRI, zwanego maską koronograficzną. Maski te blokują blask gwiazdy, umożliwiając bezpośrednie obrazowanie znacznie słabszych planet krążących wokół niej. Im bliżej swojej gwiazdy znajduje się planeta, tym trudniej ją sfotografować. Chociaż do tej pory bezpośrednio sfotografowano kilkadziesiąt planet, ta kandydatka, jeśli zostanie potwierdzona, będzie znajdować się najbliżej swojej gwiazdy macierzystej, a jej odległość będzie dwukrotnie większa niż odległość Ziemi od Słońca, czyli dwie jednostki astronomiczne.
Co więcej, kandydatka na planetę byłaby pierwszym sfotografowanym obiektem wokół gwiazdy, która ma taki sam wiek i temperaturę jak nasze Słońce.
Kolejnym wyzwaniem była bliskość towarzyszącej Alfa Centauri A gwiazdy Alfa Centauri B, której blask może również maskować słabe sygnały pochodzące z orbitujących planet.
Ostatecznie zespołowi udało się odjąć światło obu gwiazd i odkryć kandydatkę na planetę, która jest ponad 10 000 razy słabsza od Alfa Centauri A i znajduje się w jej ekosferze.
Obserwacje były dość trudne, ale ponieważ jest to najbliższy Ziemi układ gwiazdowy, łatwiej jest zobrazować planetę tak blisko swojej gwiazdy – powiedział Beichman. Następna najbliższa nam gwiazda podobna do Słońca, Tau Ceti [około 12 lat świetlnych od Ziemi], będzie znacznie trudniejsza do zaobserwowania, nawet przy użyciu teleskopu Webba.
Na podstawie jasności planety uzyskanej z obserwacji w średniej podczerwieni, naukowcy twierdzą, że może to być gazowy olbrzym o masie zbliżonej do masy Saturna, krążący wokół Alfa Centauri A po eliptycznej trajektorii. Beichman powiedział, że eliptyczna orbita kandydatki na planetę olbrzyma przebiega przez większość ekosfery Alfa Centauri A, co sprawia, że jest to mało prawdopodobne, aby mniejsze planety skaliste mogły w niej przetrwać.
Późniejsze obserwacje Webba nie ujawniły śladów planety; symulacje komputerowe przeprowadzone przez zespół sugerują, że prawdopodobnie znajdowała się ona zbyt blisko gwiazdy na swojej orbicie, aby można ją było dostrzec na kolejnych zdjęciach. Przyszłe obserwacje Webba, a także przyszłego Teleskopu Kosmicznego Roman, którego start zaplanowano na maj 2027 roku, powinny pozwolić na uzyskanie dodatkowych informacji o kandydatce na planetę.
Jeśli zostanie potwierdzona, potencjalna planeta widoczna na zdjęciu Webba przedstawiającym Alfę Centauri A będzie stanowić nowy kamień milowy w badaniach nad obrazowaniem egzoplanet – powiedział Aniket Sanghi, absolwent Caltech i współautor pracy. Spośród wszystkich planet sfotografowanych bezpośrednio, ta byłaby najbliższą swojej gwiazdy, jaką do tej pory widziano. Jest również najbardziej zbliżona temperaturą i wiekiem do gazowych olbrzymów w naszym Układzie Słonecznym i najbliższa naszej Ziemi – dodał. Samo jej istnienie w układzie dwóch blisko siebie położonych gwiazd stanowiłoby wyzwanie dla naszego rozumienia tego, jak planety powstały, przetrwały i ewoluowały w chaotycznych środowiskach.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Czytaj też:
